探究二力平衡的条件

八年级下册 · 第八章 运动和力(人教版 2024 新版)— 作用在同一物体上的二力平衡

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一、实验目的

通过调节小车两端拉力的大小、方向与作用对象,找出二力平衡的四个条件: 大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上

二、实验原理

二力平衡条件:大小相等(F₁=F₂)、方向相反、作用在同一直线、作用在同一物体

三、实验器材

两端带等高定滑轮的桌面、小车、细线、砝码(每个 50 g,重力约 0.5 N,取 g = 10 N/kg); 本互动课件(左/右调力、扭转小车、同体/异体切换、释放观察)。

四、实验步骤

五、互动模拟(调力 · 扭转 · 同/异体切换 · 释放)

桌面(水平面,俯视图) 参考线(共线方向) 定滑轮 L 定滑轮 R F₁砝码 1.0N F₂砝码 1.0N 小车 车的水平转角 θ = 0° 未扭转 → 两力作用线共线 ↑ 这是从上往下的视图(俯视),车在水平面内绕中心点 ↻ 旋转
左拉力 F₁ = 1.0 N
右拉力 F₂ = 1.0 N
是否共线:
同/异体:同体
状态:平衡(静止)
提示:两端各挂 1.0 N、滑轮等高、拉线水平、车正放 → F₁=F₂ 方向相反作用在同一物体上且共线 → 平衡。改动任一项都会破坏平衡。

测量记录

序号F₁ / NF₂ / N共线作用物体结论

六、探究结论

作用在同一物体上的两个力,若大小相等、方向相反、且作用在同一直线上,则二力平衡,物体保持静止或匀速直线运动; 只要其中任一条件不满足(F₁≠F₂ / 不共线 / 不同体),物体就会运动或转动——不平衡。

七、注意事项